我们距离“三体世界”还有多远?这些“黑科技”正在走向现实…...******
最近,《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》,除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外,最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。
这些天马行空的“黑科技”,有哪些是正在实现或部分实现的呢?我们一起去看看:
图源:《三体》微博
从“飞刃”到碳纳米技术
在《三体》中,“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动,这种极细的丝状纳米材料,将叛军船只“审判日”号切割成了条状。
图源:《三体》动画
按原著设定来看,“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。
在现实中,最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管,但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样,横跨运河两端几十个来回那么长。
2022年4月,美国《国家科学院院刊》(PNAS)刊载,中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长,粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一,具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性,想来在实践中运用指日可待。
金刚石纳米线
图源:科普中国
从头盔感应技术到虚拟现实设备
《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。
每次进入三体游戏世界,科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备,装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征,感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。
图源:《三体艺术插画集》by 山野
按照原著设定,“V装具”就是虚拟现实设备(Virtual Reality,VR)。它和增强现实技术(Augmented Reality,AR)不同,虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。
现今,大部分虚拟现实技术更强调视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。
与V装具头盔接近的设备便是VR头显。
VR头显
图源:凤凰网
VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏,往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说,还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境,无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。
从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口
《三体》刻画了两种信息感知机制。
其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维,三体人一开始思考,他的想法别人就能够知道,无法隐藏;
其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制,成功研制出一种设备,通过对神经元网络施加影响,使大脑不经思维就作出判断,相信某个信息为真。
按照原著设定,思维透明和思想钢印,都是对心智这一神秘领域的重新认识。
图源:《三体》动画
而现实中,让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。
单向脑机接口的情况下,计算机接受大脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号,类似于三体中的思想钢印。
双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换,就像三体人的透明思维,可以感知别人,也无法隐藏自己。
脑机接口已经在医疗领域有了很多应用,脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位,让机器直接解码神经活动。
如何准确地对思维进行解码和编码,是现在脑机接口面临的最大挑战,也是目前无法实现思维钢印,思维透明的根本原因。
脑机接口
图源:网易号“蓝海长青智库 ”
从无穷能源到可控核聚变试验
《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”,却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电,而这个能源就来自可控核聚变。
图源:《三体设定集》
现实世界中,早在上世纪 50 年代,人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年,“核能新浪潮”抬头,这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。
2022年12月5日,美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行了历史上首次可控核聚变实验。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。
2021年,中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术,最终建成可控核聚变发电站。
全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
图源:新华社
把时间拉长,科技和科幻没有分界线。
科技与未来接轨的脚步在不断加速,科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验,将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化,展现科技力量!
(审核:张宁 策划:李政葳 统筹:穆子叶 撰文:雷渺鑫)
参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网
他们,为春运“砍出”安全通道******
(新春走基层)他们,为春运“砍出”安全通道
中新网惠州1月12日电 题:他们,为春运“砍出”安全通道
作者 郭军 龚震 黄金水
1月11日7时35分,小雨淅沥,山路湿滑,广铁集团惠州电务段一支6人的队伍,艰难跋涉在广东省和平县阳明镇的大山之间,他们攀岩而上、钻过树丛,对京九铁路供电线进行停电砍青作业。他们,为春运“砍出”安全通道。
“天蒙蒙亮,我和伙计们就带上油锯、麻绳、云梯,准备今天大‘干’一场。”和平信号水电车间的党员工班长何兴奇介绍,6人砍青队里,年龄最大的45岁,最小的31岁,年纪最轻的他是这个班组的“一家之长”。
据悉,和平地处粤赣两省交界处,京九铁路穿山而过,近期树木长势汹汹,给春运期间的供电安全留下隐患。
“砍青队”通过踩踏“云梯”进行爬山 何智凡 摄9时10分,电力工吴远航扛着“伸缩云梯”在前面开路,遇上路滑的山沟,将云梯一拉就变成“梯路”,为后方的工友铺路,大家顺着“梯路”,依次越过水沟,拉着藤曼,费力地一点点朝着山上攀爬。
11时5分,艰难地攀爬2小时后,电力人员到达山顶作业地点。在做好安全措施后,选定此次需要砍伐的树木,技术骨干吴远航熟稔地挥动着电锯开始锯子树,木屑随着锯条在空中散播,手上、衣服上挂满了荆棘、木屑,不一会,就变成了一个“小黄人”。身后的工友们,奋力地挥舞着砍刀,砍向大树旁边的树木竹枝等,一边注意着吴远航锯树的进度,做好防护。
时间一点点过去,山顶寒风阵阵,厚厚的工作服被汗水浸湿,又被风吹干……
“砍青队”在清理影响供电线路的树木 何智凡 摄“上来一趟不容易,下来一趟也特别的难,所以我们会在计划时间内完成尽可能多的工作。”中途,工长何兴奇拿起地上的水壶,仰头咕咚咕咚喝了3大口,喘着粗气说道:“京九铁路和平段供电线路已运行20余年,两路电源全程256.153公里,全部架设在陡峭的群山上。我们砍青队每年要跨越21座海拔约900至1500余米的山峰,根据树木生长的速度,多次进行砍青作业,以确保东水至定南四站近100公里电力线路的安全。”
下午13时,小雨还在飘洒,工人们找到一处可以避雨的空地,席地而坐,拿出了包子、馒头、牛奶充饥,何兴奇的嘴里塞了一个馒头,踮脚眺望,估算着下午的工作量和所需的时间。
“电力设备都设在大山上,山路崎岖,我们上下一次要4个小时,有时检修要穿过4.5公里的五指山隧道,没有办法回到工区吃饭,带上干粮简单解决午饭,既省事又能节省来回时间。”砍青队的”大内总管”刘小磊说。
16时,经过近4个小时的鏖战,影响和平至上陵贯通、自闭架空支线的树木、树枝已清理完毕。(完)
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